高考化学 专题三 第10讲 化学反应与能量变化教学实录（含解析）

高考化学专题三第10讲化学反应与能量变化教学实录（含解析）学校授课教师课时授课班级授课地点教具教材分析高考化学专题三第10讲化学反应与能量变化教学实录（含解析），本讲以课本中的化学反应与能量变化知识点为核心，紧密结合高考化学命题特点，深入浅出地讲解反应放热、吸热、化学键的形成和断裂、焓变等概念，旨在帮助学生掌握化学反应中能量变化的规律，提高解决高考化学试题的能力。核心素养目标1.提升学生科学探究能力，通过实验和数据分析，理解化学反应能量变化的原理。

2.培养学生科学思维，学会运用化学方程式和热力学定律分析化学反应的能量变化。

3.强化学生社会责任感，认识到化学反应能量变化与能源利用、环境保护的关系。学情分析本节课面向的高中二年级学生，他们在化学学习上已经具备了一定的基础，对化学反应的基本概念有一定的了解。然而，在深入到化学反应与能量变化这一章节时，学生可能面临以下挑战：

1.知识层面：学生可能对能量变化的概念理解不够深入，难以区分放热反应和吸热反应，对焓变、熵变等概念的应用不够熟练。

2.能力层面：学生在实验操作能力和数据分析能力上存在差异，部分学生可能缺乏观察现象、记录数据、分析结果的能力。

3.素质层面：学生的自主学习能力和合作学习能力参差不齐，部分学生可能对化学反应与能量变化的学习缺乏兴趣和动力。

4.行为习惯：学生的课堂参与度不一，部分学生可能存在注意力不集中、参与讨论积极性不高的问题。

这些学情特点对课程学习产生以下影响：

-需要教师在教学过程中注重启发式教学，引导学生主动探究能量变化的规律。

-需要设计多样化的教学活动，提高学生的实验操作和数据分析能力。

-需要关注学生的学习兴趣和动机，激发学生的学习热情。

-需要培养学生良好的学习习惯，提高课堂参与度和学习效果。教学方法与手段教学方法：

1.讲授法：系统讲解化学反应与能量变化的基本概念和原理，确保学生掌握核心知识。

2.讨论法：组织学生就特定案例进行讨论，培养分析和解决问题的能力。

3.实验法：设计简单实验，让学生亲自操作，体验化学反应能量变化的过程。

教学手段：

1.多媒体课件：利用图表、动画等形式展示化学反应的能量变化，增强直观性。

2.教学软件：通过模拟实验软件，让学生在虚拟环境中进行操作，提高实验技能。

3.教学视频：播放相关实验视频，让学生直观观察实验现象，加深对理论知识的理解。教学过程一、导入新课

（教师：同学们，大家好！今天我们来学习的是化学反应与能量变化这一章节。在上一节课中，我们学习了化学反应的基本概念，今天我们将进一步探讨化学反应中的能量变化。）

二、新课导入

1.引入问题：同学们，你们知道什么是化学反应吗？化学反应过程中会发生什么变化呢？

（学生：化学反应是物质之间发生化学变化的过程，化学反应过程中会释放或吸收能量。）

2.教师讲解：化学反应过程中，物质的结构会发生改变，这种结构改变会导致能量的变化。接下来，我们将重点探讨化学反应中的能量变化。

三、化学反应与能量变化

1.放热反应与吸热反应

（教师：首先，我们来了解一下放热反应和吸热反应。放热反应是指在化学反应过程中释放能量的反应，而吸热反应则是指在化学反应过程中吸收能量的反应。）

（学生：明白了，放热反应会释放能量，而吸热反应会吸收能量。）

2.焓变与熵变

（教师：接下来，我们来学习焓变和熵变。焓变是指在化学反应过程中，系统焓的变化量。熵变是指在化学反应过程中，系统熵的变化量。）

（学生：焓变和熵变是什么意思呢？）

（教师：焓变是指化学反应过程中，系统焓的变化量。当焓变为负值时，表示反应放热；当焓变为正值时，表示反应吸热。熵变是指化学反应过程中，系统熵的变化量。当熵变为正值时，表示反应是自发的。）

3.反应热与平衡常数

（教师：在化学反应中，反应热和平衡常数也是非常重要的概念。反应热是指在化学反应过程中，系统释放或吸收的热量。平衡常数是指在化学反应达到平衡时，反应物和生成物浓度的比值。）

（学生：反应热和平衡常数有什么作用呢？）

（教师：反应热可以用来判断反应是放热还是吸热，而平衡常数可以用来判断反应进行的程度。）

四、课堂练习

1.判断以下反应是放热反应还是吸热反应，并说明理由。

（学生：根据反应方程式，我们可以计算出焓变，从而判断反应是放热还是吸热。）

2.根据焓变和熵变，判断以下反应是否自发进行。

（学生：我们可以通过计算焓变和熵变，结合吉布斯自由能变化公式，判断反应是否自发进行。）

五、实验探究

1.实验目的：通过实验探究化学反应中的能量变化。

2.实验材料：实验装置、实验试剂、温度计、数据记录表等。

3.实验步骤：

（1）按照实验步骤进行实验操作。

（2）观察实验现象，记录实验数据。

（3）分析实验数据，得出结论。

六、课堂小结

1.教师总结：今天我们学习了化学反应与能量变化这一章节，了解了放热反应、吸热反应、焓变、熵变、反应热和平衡常数等概念。希望同学们能够掌握这些知识点，为今后的学习打下坚实的基础。

2.学生反馈：同学们，今天我们学习了化学反应与能量变化，大家有什么收获呢？

（学生：我学会了如何判断反应是放热还是吸热，以及如何计算焓变和熵变。）

3.教师点评：同学们的学习态度非常认真，希望你们能够将所学知识运用到实际生活中，不断提高自己的化学素养。

七、布置作业

1.完成课后习题，巩固所学知识。

2.查阅资料，了解化学反应与能量变化在生活中的应用。

八、课堂延伸

1.教师提问：同学们，化学反应与能量变化在我们的生活中有哪些应用呢？

（学生：化学反应与能量变化在能源利用、环境保护、食品加工等领域都有广泛的应用。）

2.教师总结：化学反应与能量变化在我们的生活中扮演着重要的角色，希望同学们能够关注这一领域的发展，为我国科技事业的发展贡献自己的力量。教学资源拓展1.拓展资源：

-化学反应中的能量变化实验视频：通过观看实验视频，学生可以直观地了解放热反应和吸热反应的现象，以及焓变和熵变在实验中的体现。

-化学反应能量变化的相关文献：收集与化学反应能量变化相关的学术论文，帮助学生了解该领域的最新研究进展。

-化学反应能量变化的历史故事：介绍化学反应能量变化在历史上的一些重要发现，激发学生的学习兴趣。

-化学反应能量变化的实际应用案例：收集化学反应能量变化在能源、环保、医药等领域的实际应用案例，帮助学生理解知识的实用性。

2.拓展建议：

-学生可以通过网络图书馆或学校图书馆查阅相关书籍，如《化学原理》、《化学反应动力学》等，深入了解化学反应能量变化的原理和应用。

-建议学生参与化学实验课程，通过亲自动手实验，加深对化学反应能量变化的理解。

-鼓励学生参加化学竞赛或科研活动，如化学奥林匹克竞赛、化学创新实验等，提升学生的实践能力和创新能力。

-组织学生进行小组讨论，分享各自对化学反应能量变化的理解和看法，提高学生的交流能力和团队协作能力。

-建议学生关注化学领域的科技新闻，了解化学反应能量变化在科技发展中的最新动态，拓宽知识面。

-布置课外阅读任务，要求学生阅读与化学反应能量变化相关的科普文章，提高学生的科学素养。

-鼓励学生参观化学实验室或化工企业，实地了解化学反应能量变化在生产实践中的应用，增强学生的职业规划意识。

-在课后，学生可以通过在线教育平台或化学教育网站，学习更多与化学反应能量变化相关的在线课程和视频资源。内容逻辑关系①本文重点知识点：

-化学反应中的能量变化

-焓变和熵变的概念及计算

-反应热和平衡常数的关系

-能量变化与化学反应自发性

②重点词汇：

-放热反应

-吸热反应

-焓变（ΔH）

-熵变（ΔS）

-吉布斯自由能（ΔG）

-反应热

-平衡常数（K）

③重点句子：

-“化学反应过程中，物质的结构会发生改变，这种结构改变会导致能量的变化。”

-“焓变是指在化学反应过程中，系统焓的变化量。”

-“熵变是指在化学反应过程中，系统熵的变化量。”

-“当ΔG<0时，反应自发进行；当ΔG>0时，反应非自发进行。”

-“平衡常数K反映了反应物和生成物在平衡状态下的浓度比值。”典型例题讲解1.例题一：

化学反应：2H₂(g)+O₂(g)→2H₂O(l)，ΔH=-571.6kJ/mol。

求：反应在25°C、1atm下的ΔG。

解答：

根据吉布斯自由能公式：ΔG=ΔH-TΔS。

由于ΔH已知，我们需要计算ΔS。

ΔS=ΔH/T=-571.6kJ/mol/(298K)=-1.90kJ/(mol·K)。

ΔG=-571.6kJ/mol-(298K)(-1.90kJ/(mol·K))=-507.4kJ/mol。

2.例题二：

已知反应：N₂(g)+3H₂(g)→2NH₃(g)，ΔH=-92.4kJ/mol。

在100°C、1atm下，Kp=5.0×10⁻³。

求：该反应在100°C、1atm下的ΔG。

解答：

ΔG=-RTlnKp。

ΔG=-(8.314J/(mol·K))(100°C+273.15K)ln(5.0×10⁻³)。

ΔG≈-8.314J/(mol·K)×373.15K×(-2.996)。

ΔG≈9.9kJ/mol。

3.例题三：

某反应在25°C、1atm下的ΔH=-100kJ/mol，ΔS=-50J/(mol·K)。

求：该反应在25°C、1atm下的ΔG。

解答：

ΔG=ΔH-TΔS。

ΔG=-100kJ/mol-(298K)(-50J/(mol·K))/1000。

ΔG=-100kJ/mol+14.9kJ/mol。

ΔG=-85.1kJ/mol。

4.例题四：

反应：CaCO₃(s)→CaO(s)+CO₂(g)，ΔH=178kJ/mol。

在25°C、1atm下，Kp=1.5×10⁻²。

求：该反应在25°C、1atm下的ΔG。

解答：

ΔG=-RTlnKp。

ΔG=-(8.314J/(mol·K))(298K)ln(1.5×10⁻²)。

ΔG≈-8.314J/(mol·K)×298K×(-2.177)